reservorio 500m3

0000 Fecha 3-Dec-10

Revisión A

2.1 GEOMETRIA

Diámetro reservorio ( D )= 13.25 mAltura de agua ( H a ) = 3.80 Altura de Reservorio ( H ) = 4.40 mFlecha de casquete esf. ( f )= 1.70 mEspesor pared cuba ( t ) = 0.25 mEspesor pared casq.esf. ( e ) = 0.07 mViga borde b= 30.00 m t= 0.40 mRadio casquete esf. ( R )= 13.2765 mAngulo casquete esf. ( Øo )= 0.520 Rad = 29.783 °Volumen reservorio ( V ) = 504.37 m3

2.2 DISEÑO DE CUPULA

Diseño mediante la Teoría Membranal

Metrado de CargasPeso Propio Wd= (.07+.02) x 2400 216Sobrecarga WL= 50

1.5WD+1.8WL= 414 Kg/m2

Fuerza actuantes

Esfuerzos principales

Esfuerzo Meridiano= NØ/A

Codigo del ProyectoMEMORIA DE CALCULO ESTRUCTURAL

CISTERNA 500 M3 - RIOJA

)1(

Cos

WRN

)

1

1(

CosCosWRN

Esfuerzo Anular= Nθ/A donde A= 7x 100 = 700 cm2

Ø CosØ NØ (Kg/m)Nθ

(Kg/m)NØ/A

(Kg/cm2)Nθ/A

(Kg/cm2)0.00 1.0000 -2,748.23 -2,748.23 -3.93 -3.935.00 0.9962 -2,753.47 -2,722.07 -3.93 -3.89

10.00 0.9848 -2,769.27 -2,643.69 -3.96 -3.7815.00 0.9659 -2,795.86 -2,513.31 -3.99 -3.5920.00 0.9397 -2,833.68 -2,331.31 -4.05 -3.3329.78 0.8679 -2,942.56 -1,827.91 -4.20 -2.61

Esfuerzo permisible en el concreto en compresión fc= 0.85 Ø f 'cØ= 0.70 ( para compresión)

Para f'c = 245 Kg/cm2 (por condiciones de durabilidad) tenemos fc= 145.7 Kg/cm2

La cascará estará sujeta a esfuerzos mínimos por lo que se usará acero mínimoAsmin= 0.0025 x b x d = 1.75 cm2 = 1 ø 1/4" @ 0.20

2.3 DISEÑO DE ANILLO SUPERIOR

De acuerdo a la teoría membranal el anillo está sometido a tracción, la cual se puede calcular como:

Reemplazando se tiene: T= 16,919.57 KgLa fuerza de tensión va a ser asumida por el acero ya que teóricamente el concreto no tiene capacidad pararesistir fuerzas de tracción, luego para fs=0.5 fy tenemos:

As= T/fs= 8.06 cm2 Asmin= 313.05 cm2Usaremos: 4 ø 5/8" + 2 ø 1/2"

2.4 DISEÑO DE MURO CUBARefuerzo circularPara el cálculo de tensiones se usará la tabla I del "Circular concrete tanks without prestressing"- PCA . El diseño de acero se efectuará por esfuerzos admisibles con fs=984 Kg/cm2

T=C x W x H R = 29,150 x C Kg/m H2 / Dt = 5.84

Para H2/Dt=5.84 tenemos:

T= NØ (COSØ) R

0000 Fecha 3-Dec-10

Revisión A



C T C T0.0 H 4.40 0.020 583 -0.011 -321 0.590.1 H 3.96 0.121 3527 0.103 3002 3.580.2 H 3.52 0.236 6879 0.228 6646 6.990.3 H 3.08 0.346 10086 0.345 10057 10.250.4 H 2.64 0.441 12855 0.465 13555 13.780.5 H 2.20 0.504 14692 0.566 16499 16.770.6 H 1.76 0.514 14983 0.639 18627 18.930.7 H 1.32 0.447 13030 0.643 18743 19.050.8 H 0.88 0.301 8774 0.547 15945 16.200.9 H 0.44 0.112 3265 0.327 9532 9.69

Asmin= 0.0018 x b x d = 4.5 cm2 Usaremos 5 ø 1/2" a 0.15, 12 ø 1/2" a 0.125, 6 ø 1/2" a 0.15 + 4 ø 1/2" a 0.20 en cada cara

Verificación del espesor del muro:El área de concreto que se requiere para evitar grietas por contracción del concreto se determina mediante la siguiente expresión :

Ac > T (εsh.Es + fs - ft (n-1)) ft/fsPara: ft = 0.1 f'c

f'c = 245 Kg/cm2fs = 984 Kg/cm2 1079.0345n = Es/Ec = 9

εsh=0.0003Reemplazando tenemos Ac=0.05757 T, t=10.8 cm < 25 cm. Ok.

Refuerzo vertical

ArticuladoAsH

Empotrado

Refuerzo verticalPara el cálculo de momentos se usará la tabla VII del "Circular concrete tanks without prestressing"- PCA . El diseño de acero se efectuará por esfuerzos admisibles con:

fs = 1,266 Kg/cm2 para la cara internafs = 1,547 Kg/cm2 para la cara externa

M=C x Wu x H3 = 85,184 x C Kg - m/m

Para H2/Dt=5.84 tenemos:

C M C M0.0 H 4.40 0.0000 0 0.0000 0 0.00 0.000.1 H 3.96 0.0001 9 0.0000 0 0.03 0.000.2 H 3.52 0.0005 43 0.0000 0 0.15 0.000.3 H 3.08 0.0012 102 0.0004 34 0.37 0.000.4 H 2.64 0.0022 187 0.0011 94 0.68 0.000.5 H 2.20 0.0038 324 0.0025 213 1.17 0.000.6 H 1.76 0.0051 434 0.0045 383 1.57 0.000.7 H 1.32 0.0054 460 0.0072 613 2.21 0.000.8 H 0.88 0.0029 247 0.0085 724 2.61 0.000.9 H 0.44 -0.0041 -349 0.0075 639 2.31 1.541.0 H - -0.0187 -1593 0.0000 0 0.00 7.02

Asmin= 0.0024 x b x d = 5.04 cm2 = 1 ø 1/2" @ 0.25Usaremos refuerzo 1ø 1/2" a 0.25 + bastones de anclaje de 1.2 de ø 1/2" a 0.25 en la cara interior

2.5 DISEÑO DE ZAPATA CIRCULARPara el cálculo de tensiones se usará la tabla XVI del "Circular concrete tanks without prestressing"- PCA . El diseño de acero se efectuará por esfuerzos admisibles con fs=0.5 fy = 2100 Kg/cm2

V=C x Wu x H2 = 19,360 x C Kg /m

Para H2/Dt=5.84 tenemos: C=0.206 y V= 3,988.2 Kg/m

T= V x R = 26,421.6 As= 12.58 cm2 As min= 15.84 cm2

Por geometria usaremos 11 ø 5/8"

As ext. As int.HEmpotrado Articulado

0000 Fecha 3-Dec-10

Revisión A



2.6 DISEÑO DE LOSA DE FONDO

Las cargas del agua y losa de fondo van a ser trasmitidas directamente al terreno por lo que los esfuerzos que se presentan en la losa van a ser mínimos, por lo que usaremos acero mínimo.

Asmin= 0.0025 x b x d = 4 cm2 = 1 ø 3/8" @ 0.20 en cada cara

2.7 DISEÑO DE CASETALosa del primer nivel

Metrado de cargas

Peso propio: 480Cobertura: 100

Wd= 580 Kg/m2Sobrecarga Wl= 500 Kg/m2Wu= 1.5 Wd + 1.8 Wl = 1770 Kg/m2

Para losa reforzadas en dos direcciones:MA(-) =.065x Wu x L2 = 2,819.01 kg-m As= 5.03 = 1 ø 3/8" a .125

MB(-) =.027x Wu x L2 = 1,778.27 kg-m As= 3.16

MA(+) =.041x Wu x L2 = 2,700.33 kg-m As= 4.83 = 1 ø 3/8" a .15

MB(+) =.027x Wu x L2 = 1,119.65 As= 1.96

Asmin= 4.11 cm2 = 1 ø 3/8" a .175

Losa del segundo nivelMetrado de cargas

Peso propio: 360Peso propio: 360Cobertura: 100

Wd= 460 Kg/m2Sobrecarga Wl= 100 Kg/m2Wu= 1.5 Wd + 1.8 Wl = 870 Kg/m2

Para losa reforzadas en dos direcciones:MA(-) =.065x Wu x L2 = 1,385.62 kg-m As= 3.53 = 1 ø 3/8" a .20

MB(-) =.027x Wu x L2 = 874.06 kg-m As= 2.23

MA(+) =.041x Wu x L2 = 1,327.28 kg-m As= 3.37 = 1 ø 3/8" a .20

MB(+) =.027x Wu x L2 = 550.34 As= 1.37

Asmin= 2.9 cm2 = 1 ø 3/8" a .25Vigas y columnas

Se ha realizado el cálculo para carga muerta, carga viva y sismo, en el gráfico se muestra los resultados del diseñode concreto realizado mediante un programa de cálculo. La distribución de acero adoptada se muestran en los planos.

Metrado de Cargas

De acuerdo a la Norma de Cargas E-20 :

Concreto Armado = 2.4 ton/m3Piso Terminado = 0.1 ton/m2Albañileria = 0.32 tn/m2Tabiquería = 0.17 tn/m2Ventanas = 0.02 ton/m2Sobrecarga = 0.5 ton/m2 Losa 2do nivel

0.1 ton/m2 Losa techoPara el análisis sísmico se usará

Del metrado de cargas se obtiene : el 25 % de la sobrecarga actuante1er Nivel 2do Nivel

Columnas 15.55 7.784.32 2.16

Vigas 6.57 6.575.38 5.38

Losa 67.53 50.65Tabiquería 56.85 28.43S/C 17.59 3.52

173.78 104.47Total 278.25 Ton

0000 Fecha 3-Dec-10

Revisión A



3.- Análisis Sísmico

Cortante Basal :

Factor de Zona: Z = 0.3Categoria de Edificación U= 1.5 Edificación escencialFactor de Suelo : S = 1.2 Suelo intermedioCoeficiente Reducción R= 8Factor de Ampl.sísmica:

Periodo del suelo : Tp = 0.6Periodo de estructura : T = 0.17 T=hn/Ct , Ct=35

C= 8.82 C= 2.5H= 46.96 Ton

Distribución de la Fuerza Sísmica en altura

Piso (i) P i (ton) h i (m) Pi x hi F i (ton)

1.0/ RCPR

ZUCSH

5.25.2

C

T

TpC

HhixPi

hixPiFi

Piso (i) P i (ton) h i (m) Pi x hi F i (ton)2 104.47 6.00 626.82 25.63 1 173.78 3.00 521.35 21.32 1,148.17

Eje 1

0000 Fecha 3-Dec-10

Revisión A



Eje 2

Eje 3

Eje A

CON EL TRABAJO SORRY

0000 Fecha 3-Dec-10

Revisión A



Eje B

Eje C

CimentaciònPD1 PD2 PDT PL1 PL2 PLT

Columna eje B-2 1.7856 1.7856 3.5712Viga 1.4976 0.9984 2.496

0.6516 0.6516 1.3032Losa 11.2944 8.4708 19.7652 11.765 2.353 14.118

27.1356 Total 46.4376 3.8698

Az=2.2x1.9= 4.18Wu= 18.660287Mu= 7.5574163As= 4.56

0000 Fecha 3-Dec-10

Revisión A



PD1 PD2 PDT PL1 PL2 PLTColumna eje B-1 1.7856 1.7856 3.5712Viga 1.4976 0.9984 2.496

0.6552 0.6516 1.3068Albañileria 4.16 4.16Losa 5.6784 4.2588 9.9372 5.915 2.353 8.268

21.4712Total 34.9232 2.9102667

Az=1.8x1.7= 3.06Wu= 16.601307Mu= 4.6691176As= 2.2

PD1 PD2 PDT PL1 PL2 PLTColumna eje A-1 1.7856 1.7856 3.5712Viga 0.6696 0.9984 1.668

0.3276 0.6516 0.9792Albañileria 3.68 3.68Losa 2.5389 1.904175 2.6446875 2.644688 0.5289375 3.173625

12.5430875 Total 20.900713 1.741726

Az=2.2x1.9= 1.82Wu= 16.483516Mu= 2.0604396As= 1.25

reservorio 500m3

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